- 立体几何与空间向量
- 共2637题
如图,在直三棱柱中,
,
分别是棱
上的点(点
不同于点
),且
为
的中点。
求证:(1)平面平面
;
(2)直线平面
。
正确答案
见解析
解析
(1)∵是直三棱柱,∴
平面
。
又∵平面
,∴
。
又∵平面
,∴
平面
。
又∵平面
,∴平面
平面
。
(2)∵,
为
的中点,∴
。
又∵平面
,且
平面
,∴
。
又∵平面
,
,∴
平面
。
由(1)知,平面
,∴
∥
。
又∵平面
平面
,∴直线
平面
知识点
如图,直三棱柱ABC-A′B′C′,∠BAC=90°,AB=AC=λAA′,点M,N分别为A′B和B′C′的中点。
(1)证明:MN∥平面A′ACC′;
(2)求三棱锥A′-MNC的体积。
(锥体体积公式V=Sh,其中S为底面面积,h为高)
正确答案
见解析
解析
(1)证法一:连结AB′,AC′,由已知∠BAC=90°,AB=AC,三棱柱ABC-A′B′C′为直三棱柱,
所以M为AB′中点。
又因为N为B′C′的中点,
所以MN∥AC′。
又MN平面A′ACC′,AC′
平面A′ACC′,
因此MN∥平面A′ACC′。
证法二:取A′B′中点P,连结MP,NP,
而M,N分别为AB′与B′C′的中点,
所以MP∥AA′,PN∥A′C′,
所以MP∥平面A′ACC′,
PN∥平面A′ACC′。
又MP∩NP=P,
因此平面MPN∥平面A′ACC′。
而MN平面MPN,
因此MN∥平面A′ACC′。
(2) (2)解法一:连结BN,由题意A′N⊥B′C′,平面A′B′C′∩平面B′BCC′=B′C′,所以A′N⊥平面NBC。
又A′N=B′C′=1,
故VA′-MNC=VN-A′MC=VN-A′BC=
VA′-NBC=
。
解法二:VA′-MNC=VA′-NBC-VM-NBC=VA′-NBC=
知识点
设是两条不同的直线,
是两个不同的平面( )
正确答案
解析
对A,若,
,则
或
或
,错误;
对B,若,
,则
或
或
,错误;
对C,若,
,
,则
,正确;
对D,若,
,
,则
或
或
,错误.
故选C. 点评:本题考查空间中的线线、线面、面面的闻之关系,容易题
知识点
如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥AD.E和F分别是CD和PC的中点。
求证:
(1)PA⊥底面ABCD;
(2)BE∥平面PAD;
(3)平面BEF⊥平面PCD.
正确答案
见解析
解析
(1)因为平面PAD⊥底面ABCD,且PA垂直于这两个平面的交线AD,
所以PA⊥底面ABCD.
(2)因为AB∥CD,CD=2AB,E为CD的中点,
所以AB∥DE,且AB=DE.
所以ABED为平行四边形。
所以BE∥AD.
又因为BE平面PAD,AD
平面PAD,
所以BE∥平面PAD.
(3)因为AB⊥AD,而且ABED为平行四边形,
所以BE⊥CD,AD⊥CD.
由(1)知PA⊥底面ABCD,所以PA⊥CD.
所以CD⊥平面PAD.所以CD⊥PD.
因为E和F分别是CD和PC的中点,
所以PD∥EF.所以CD⊥EF.
所以CD⊥平面BEF.
所以平面BEF⊥平面PCD.
知识点
关于的不等式
的解集为
,且
,则
()
正确答案
解析
∵由x2-2ax-8a2<0(a>0),得(x-4a)(x+2a)<0,即-2a<x<4a,∴x1=-2a,x2=4a.
∵x2-x1=4a-(-2a)=6a=15,
∴.故选A。
知识点
设集合A={},集合B为函数
的定义域,则A
B=
正确答案
解析
,
知识点
设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面( )。
正确答案
解析
A选项中直线m,n可能平行,也可能相交或异面,直线m,n的关系是任意的;B选项中,α与β也可能相交,此时直线m平行于α,β的交线;D选项中,m也可能平行于β.故选C
知识点
设··· ,
是变量
和
的
个样本点,直线
是由这些样本点通过最小二乘法得到的线性回归直线(如图),以下结论正确的是( )
正确答案
解析
知识点
如图,在四棱锥中,
,
,
,
,
,
,
。
(1)当正视图方向与向量的方向相同时,画出四棱锥
的正视图.(要求标出尺寸,并画出演算过程);
(2)若为
的中点,求证:
;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
本小题主要考查直线与直线、直线与平面的位置关系及几何体的三视图和体积等基础知识,考查空间想象能力,推理论证能力,运算求解能力,考查数形结合能力、化归与转化思想。
解法一:
(1)在梯形中,过点
作
,垂足为
,
由已知得,四边形为矩形,
在中,由
,
,依勾股定理得:
,从而
又由平面
得,
从而在中,由
,
,得
正视图如图所示:
(2)取中点
,连结
,
在中,是中点,
∴,,又,
∴,
∴四边形为平行四边形,∴
又平面
,
平面
∴平面
(3)
又,
,所以
解法二:
(1)同解法一
(2)取的中点
,连结
,
在梯形中,
,且
∴四边形为平行四边形
∴,又平面,平面
∴平面
,又在
中,
平面
,
平面
∴平面
.又
,
∴平面平面
,又
平面
∴平面
(3)同解法一
知识点
如图,在底面是菱形的四棱锥中,
底面
,
为
中点,
。
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面平面
;
(3)求二面角的正切值。
正确答案
见解析。
解析
(1)连接BD,交AC于点O,连接OE,在三角形BDP中,
O,E分别为BD,PD中点,
OE为中位线,
OE//PB,且OE
平面ACE,PB
平面ACE,
平面
。
(2)底面是菱形,
AC
BD
又底面
,
PA
BD
平面
平面
平面
平面
平面
(3)过点作直线
于点
,连接
,
由(2)知,平面
,
,故
平面
,
,故
为二面角
的平面角。
易得:
知识点
如图,在四棱锥中,底面
是矩形,
,
,
, N是棱
的中点.
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面
;(3)在棱SC上是否存在一点P,使得
平面平面
?若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为底面是矩形,所以
,……………… 1分
又因为 平面
,
平面
,所以
平面
……………… 3分
(2)证明:因为 ,所以
平面SAD,……………… 5分
又因为 平面
,所以
.……………… 6分 因为
,且N为AD中点,所以
.
又因为 ,所以
平面
.………… 8分
(3)解:如图,连接BD交NC于点F,在平面SNC中过F作交
于点P,连接PB,PD.
因为 平面
,所以
平面
.…………… 11分
又因为 平面
,所以平面
平面
.……… 12分
在矩形中,因为
,所以
.在
中,因为
,
所以.则在棱SC上存在点P,使得平面
平面
,此时
. ……… 14分
知识点
如图,在直角梯形ABEF中,BE∥AF,∠FAB=90°,CD∥AB,将DCEF沿CD折起,使∠FDA=60°,得到一个空间几何体。
(1)求证:BE∥平面ADF;
(2)求证:AF⊥平面ABCD;
(3)求三棱锥E-BCD的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
由已知条件可知,折叠之后平行关系不变,又因为
平面
,
平面
,所以
//平面
;
同理//平面
.
又平面
,
平面
//平面
.
又平面
,
∴//平面
.
(2)由于
,即
.
平面
,
平面
.
(3)法一:平面
,
.
又,
.
法二:取中点
,连接
.
由(2)易知⊥平面
,又平面
//平面
,
⊥平面
.
又,
.
,
,
.
.
知识点
如图,已知⊥平面
,
∥
,
=2,且
是
的中点。。
(1)求证:∥平面
;
(2)求证:平面BCE⊥平面;
(3)求此多面体的体积
正确答案
见解析。
解析
(1)取CE中点P,连结FP、BP,∵F为CD的中点, ∴FP∥DE,且FP=
又AB∥DE,且AB= ∴AB∥FP,且AB=FP,
∴ABPF为平行四边形,∴AF∥BP,
又∵AF平面BCE,BP
平面BCE, ∴AF∥平面BCE
(2)∵,所以△ACD为正三角形,∴AF⊥CD
∵AB⊥平面ACD,DE//AB ∴DE⊥平面ACD 又AF
平面ACD
∴DE⊥AF 又AF⊥CD,CD∩DE=D
∴AF⊥平面CDE 又BP∥AF ∴BP⊥平面CDE
又∵BP平面BCE ∴平面BCE⊥平面CDE
(3)此多面体是一个以C为定点,以四边形ABED为底边的四棱锥,
,
等边三角形AD边上的高就是四棱锥的高
知识点
如图,已知四棱锥中,
平面
,底面
是直角梯形,
且.
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面
;
(3)若是
的中点,求三棱锥
的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)
底面
是直角梯形,且
,
,
又平面
平面
∴∥平面
(2),
,
则
∴
平面
,
平面
∴
又
∴平面
(3)在直角梯形中,过
作
于点
,
则四边形为矩形,
在中可得
故
∵是
中点,
∴到面
的距离是
到面
距离的一半
∴
知识点
已知和
是两条不同的直线,
和
是两个不重合的平面,下面给出的条件中一定能推出
的是
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析